Научная статья на тему 'ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛДОВАНИЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ AS2TE3-IN2SE3'

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛДОВАНИЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ AS2TE3-IN2SE3 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
62
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА / МНКРОТВЕРДОСТЬ / ПЛОТНОСТЬ / СОЛИДУС / ЛИКВИДУС

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Ахмедова С. А., Алиев И. И.

Методами ДТА, РФА, MCA, а также измерением микротвердости и определением плотности исследована система As2Te3-In2Se3 и построена Т-х_фазовая диаграмма. Установлено, что система As2Te3In2Se3, является неквазибинарным диагольным сечением тройной взаимной системы As,In//Se,Te. В системе на основе исходных компонентов обнаружены ограниченные области твердых растворов. Установлено, что в системе твердые растворы образуются на основе As2Te3 до 1,5 мол % In2Se3, а на основе In2Se3, до 1,8 мол.% As2Te3.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛДОВАНИЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ AS2TE3-IN2SE3»

Значимость Я по критерию Стьюдента ^ для 95-процентного уровня достоверности [6] определяется как:

flVn-fc-l,

> 2.

(7)

В целом же коэффициент корреляции составил величину R = 0,99053 и 1я = 158 > 2, что позволяет рекомендовать уравнение (5) для надежного описания по динамической вязкости всего диапазона жидкого состояния урана.

Выводы

Кластерно-ассоциатная модель вязкости позволила построить модель для расплава урана. Для детального анализа расплава, то есть в полном диапазоне жидкого состояния, требуется больше информации по экспериментальным данным, которых, к сожалению, меньшинство.

Одна из важнейших характеристик кластер но-ассоциатной модели - степень ассоциации кластеров - закономерно понижается по мере повышения температуры, соответствующее динамике разрушения ассоциатов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Малышев В.П., Бектурганов Н.С., Турдукожаева А.М. Вязкость, текучесть и плотность веществ как мера их хаотизации. - М.: Научный мир, 2012. - 288 с.

2. Finucane I.S., Obander D. The viscosity of uranium and two uranium-chromium alloys // Hihg Themp. Sci. -1969. - Vol. 1. - P.446-480.

3. Шпильрайн Э.Э., Фомин В.А., Сковородько С.Н., Сокол Г.Ф. Исследование вязкости жидких металлов. - М.: Наука, 1983. - 243 с.

4. Свойства элементов: Справ. изд. - В 2-х кн. Кн. 2 // Под ред. Дрица М.Е. - 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Руда и Металлы, 2003. - 456 с.

5. Волков А.И., Жарский И.М. Болшой химический справочник. - М.: Современная школа, 2005. - 608 с.

6. Дукарский О.М., Закурдаев А.Г. Статистический анализ и обработка данных на ЭВМ «Минск-22». - М.: Статистика, 1971. - 179 с.

7. Сиськов В.И. Корреляционный анализ в экономических исследованиях. - М.: Статистика, 1975. - 168 с.

Ъ =

2

1-Я

_ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛДОВАНИЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ AS2TE3-IN2SE3_

DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.2.67.349 С.А.Ахмедова1, И.И.Алиев2

1Адыяманский Государственный университет, факультет искусств и наук, кафедра химия,

Турция

1 Институт Катализа и Неорганической Химии имени М.Ф.Нагиева Национальной АН Азербайджана.

Баку, пр. ГДжавида.113.

АННОТАЦИЯ

Методами ДТА, РФА, MCA, а также измерением микротвердости и определением плотности исследована система As2Te3-In2Se3 и построена Т-х_фазовая диаграмма. Установлено, что система As2Te3-In2Se3, является неквазибинарным диагольным сечением тройной взаимной системы As,In//Se,Te. В системе на основе исходных компонентов обнаружены ограниченные области твердых растворов. Установлено, что в системе твердые растворы образуются на основе As2Te3 до 1,5 мол % In2Se3, а на основе In2Se3, до 1,8 мол.% As2Te3.

Ключевые слова: фазовая диаграмма, мнкротвердость, плотность, солидус, ликвидус.

Для выяснения характера химического взаимодействия между халькогенидами мышьяка и индия, а также изыскания новых соединений, твердых растворов исследована система As2Teз-1п2$ез.

В литературе о взаимодействие халькогенидов мышьяка с халькогенидами индия известно довольно много работ [1-3]. Халькогениды мышьяка и стеклообразные сплавы на их основе это материал с фотоэлектрическими,

люминесцентными и акустооптическими свойствами, а также прозрачной ИК-области спектра [4-7]. Халькогениды индия и твердые растворы на их основе являются фоточувствительными и термоэлектрическими материалами, и находят применение в полупроводниковой электронике [8-10]. Поэтому исследование характера взаимодействия халькогенидов мышьяка с халькогенидами индия является актуальным.

Целью настоящей работы является изучение характера химического взаимодействия в системе А52Те3-1п28е3, а также выявление новых полупроводниковых фаз.

Соединение As2Te3 плавится конгруэнтно при 381°С и кристаллизуется в моноклинной сингонии с параметрами элементарной ячейки: а = 14,339; Ь = 4,006; с = 9,873 А, в = 95° (пр. гр. С2/т) [3,11]. Плотность и микротвердость кристаллического As2Teз составляет р = 5,40 ■ 103 кг/м3 и Нд = 860 МПа.

Соединение 1п28е3 плавится конгруэнтно при 900°С и кристаллизуется в гексагональной сингонии с параметрами элементарной ячейки: а=16,00; с=19,24 А, пр. гр. Р2:/т [11].

Экспериментальная часть

Исходные компоненты As2Te3 и 1п28е3 синтезировали из элементов высокой степени чистоты. Квазитройные сплавы системы синтезировали из лигатур As2Teз и 1ш8е3 в

интервале температур 600-1000оС. Исходные вещества и сплавы подвергались длительному отжигу в течение 500 ч. при температуре 350°С (в интервале 0-50 мол. % In2Se3) и 160°С ( в интервале 50-100 мол. % In2Se3).

Физико-химическое исследование системы As2Tез-In2Seз проводили методами

дифференциально-термического (ДТА),

рентгенофазового (РФА), микроструктурного (МСА) анализов, а также измерением микротвердости и определением плотности .

Термический анализ сплавов системы проводили на приборе «ТЕРМОСКАН-2» со скоростью нагревания 10 град/мин. Использовали калиброванные хромель-алюмелевые термопары, эталоном служил A12O3.

Рентгенофазовый анализ проводили на рентгеновском приборе модели D2 PHASER с использованием СиКа-излучении, Ni-фильтром. МСА сплавов системы исследовали с помощью металлографического микроскопа МИМ-8 на предварительно протравленных шлифах, полированных пастой ГОИ. При исследовании микроструктуры сплавов использовали травитель состава 10 мл HNO3 5 мл H2O2= 1:1 время травления 15-20 с.

Микротвердость сплавов системы измеряли на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 0,10 H. Плотность сплавов системы определяли пикнометрическим методом, в качестве рабочей жидкости использовали толуол.

Таблица 1

СОСТАВ, РЕЗУЛЬТАТЫ ДТА, ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ А82ТЕЗ-Ш28ЕЭ

Состав мол % Термические эффекты нагревания, °С Плотность 103 кг/м3 Микротвердость фаз, МПа

As2Te3 In2Se3 (а) In2As2Se3Te3 In2Se3

Р=0,10Н

100 0,0 381 6,25 650 - -

97 3,0 350.375 6,15 690 - -

95 5,0 350,370 6.08 690 - -

90 10 350,370,410 5,92 700 - -

85 15 350,чВ5 5.87 эвт. эвт. -

80 20 350.390,540 5,65 - -

70 30 350,5X0,620 5,59 - 740 -

60 40 350.600.660 5,49 - 740 -

50 50 620.700 5.36 - 7 00 -

40 60 170,380,485.575, 600, 686 5,40 - 690 -

30 70 170.380.485.575.650 5,43 - 690

20 80 170.380.485,575,700 5,53 - 690

10 90 170.440,510.620.700, 840 5,62 - -

5,0 95 170.430,550.620,695. 880 5.65 - - 500

3,0 97 190,580,720.885 5.68 - - 490

0,0 100 200.650,750.890 5.67 450

Результаты и их обсуждение

Полученные образцы системы As2Teз-In2Seз компактные, серого и черного цвета. Все сплавы устойчивы по отношению к воде и воздуху. Минеральные кислоты и щелочи сильно разлагают их.

Разрез As2Teз-In2Seз является частично неквазибинарной диагональю тройной взаимной системе Аs,In//Se,Te. Характер взаимодействия компонентов в этой системе аналогичен системе Аs,In//S,Te. Температуры инконгруэнтного плавления In2As2Se3Te3 равны соответственно 408 и 620°С.

Методами физико-химического анализа исследовага система As2Teз-In2Seз. Результаты ДТА показали, что все фиксированные термические эффекты на кривых нагревания и охлаждения обратимы. На основании РФА вычислены межплоскостные расстояния и интенсивности дифракционных максимумов исходных сплавов содержащих 30. 50. 80 мол.% (рис.1), из которых следует, что новые дифракционные максимумы, обнаруженные на дифрактограмме указанных сплавов состоят из дифракционных максимумов исходных соединений. Микроструктурный анализ литых и подвергшихся термообработке сплавов в течение 800 ч. показывает, что все сплавы системы двухфазные.

10

ii_l_JL

JV

5 JLdLU_¡ .ai

LmT^I Ч Ы--г Íl*

L4

JL,-Л—.4—I^xaj^ ju

ju-ij—LiLJ J

jjl

A-

i к

20

30

40

50

60

70

20

Рис.1. Дифрактограммы сплавов системы As2Te3-In2Se3. 1-ÁS2Ses, 2-20, 3- 50, 4-70, 5- 100 mol % In2Se3.

+ ОГ 1000

800

600

400

300 200 100

As2Te3 20

80 In2Se3

40 60 мол. %

Pис.2. Диаграмма состояния системы As2Te3- In2Se3.

В разрезе As2Teз-In2Seз образуются ограниченные области твердых растворов на основе обоих исходных компонентов. Твердые растворы со стороны As2Te3 имеют концентрацию до 1,5 мол. %, а со стороны In2Seз до 1,8 мол. %. Разрез As2Teз-In2Seз пересекает в состав перитектическое соединение In2As2Se3Te3. Поэтому выше температуры солидуса образуется трехфазная область: Ж+In2As2SeзTeз+In2Teз и Ж+In2Teз+ у.

Ниже линии солидуса по перитектичкской реакции происходит обратная реакция, и сплавы

системы As2Te3-In2Se3 представляют собой смесь двух фаз: а/+ In2As2SeзTeз и a+In2As2SeзTeз.

В системе для In2Seз обнаружено четыре кристаллических модификации с температурами перехода 200, 650. 750 и 900°С.

После этого сплавы системы исследовали методом физико-химического анализа. На основании данных, полученных в результате приведенных исследований, построена фазовая диаграмма состояния системы As2Teз-In2Seз (рис. 2). В табл.1 приведены некоторые физико-химическое свойства сплавов системы As2Te3-In2Seз.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

i

п

При определении микротвердости получено три значения: светло-серая соответствует значению микротвердости а/-твердых растворов на основе As2Teз (650-700) МПа, серая фаза соответствует In2As2SeзTeз (690-740) МПа и светлая фаза (450500) МПа соответствует а -твердым растворам на основе 1ш8ез ( для 1ш8ез равна 450 МПа).

Список литературы

1. Демченко Л.Е., Чаус И.С., Компониченко Н.М., Сухенко В.Д. Система 1^83^283 // Журн. неорган. химии.1975. Т.20. №2. С. 493-496.

2. Алиев И.И. Физико-химические основы получения новых материалов в системах мышьяка с халькогенидами кадмия, индия и таллия. Дис. на соискание ученой степени д.х.н., Баку.1992. 380 л.

3. Алиев И.И., Юсибов Ю.А., Курбанов Г.Б., Мехтиева С.А. Фазовые равновесия в системе As2Teз-In28з // Известия Гянджинский ГУ. 2017. №1. С.36-40.

4. Хворестанко А.С. Халькогениды мышьяка. Обзор из серии "Физические и химические свойства твердого тела". - М., 1972.-92 с.

5. Абрикосов Н.Х., Боткина В.Ф., Порецкая А.В., Скуднова Е.В. Полупроводниковые

соединения, их получение и свойства. М.: Наука.1967. 220 с.

6. Seema Kandpal Kushwaha R. P. S. Photo acoustic spectroscopy of thin films of AS2S3, As2Se3 and GeSe2 // Indian Academy of Sciences. PRAM ANA journal of physics. 2007. Vol. 69. No. 3 P. 481-484.

7. Бабаев А. А., Мурадов Р., Султанов С. Б., Асхабов А. М.. Влияние условий получения на оптические и фотолюминесцентные свойства стеклообразных As2S3 // Неорган. материалы. 2008. T.44. №11. C. 1187-1201.

8. Петрусевич В.А., Сергеева В.М. Оптические и фотоэлектрические свойства In2Te3. // ФТТ.1960. № 2.с.2858 -2862.

9. Зорина Е.Л., Гулиев Т.Н. Инфракрасные поглощения монокристаллического InSe. // Оптика и спектроскопия .1967.Т.22. В6. с.919-923.

10. Коломиец Б.Т., Рывкин С.М. фотоэлектрические свойства сульфида и селенида индия. // ЖТФ . 1974.Т. № 19. с.2041-2046.

11. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник: В 3т: Т.3 // Под. Ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение. 2001. 872 с.

УДК: 54-76; 543.51; 543.06_

_РЕАКЦИИ ПРОТЕКАЮЩИЕ ПОД УФ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Г.И.Байрамов1,Э.М.Кадырова1, У.Н.Рустамова1 ,С. Т.Мехтиева2

Бакинский Государственный Университет1, Гянджинский

Государственный Университет2

REACTIONS PROCEEDING UNDER UV RADIATION

Q.I.Bayramov1,E.M. Gadirova1, U.N.Rustamova1, S.T.Mehdiyeva2

Baku State University1, Ganja State University2

АННОТАЦИЯ

Было осуществлено фотохимическое разложение 5 г/л фенольного раствора (20мл) и 0,0 5 г. нано-TiO2 частиц для очищения сточных вод. После облучения пробы с помощью УФ лампы, был определен адсорбционный коэффициент раствора на аппарате «Varian». Разложение фенола было вычислено с помощью количественного анализа, который проводился на газовом хроматографе с высокоэффективным масс-селективным детектором.

ABSTRACT

It was carried out a photochemical decomposition of 5 g/l of phenol solution (20 ml) and 0.0 5 g of nano-TiO2 particles for purification of wastewater. After irradiating the sample using a UV lamp, the adsorption coefficient of the solution on the "Varian" was determined. The decomposition of phenol was calculated using quantitative analysis, which was carried out on a gas chromatograph with a highly efficient mass selective detector.

Ключевые слова: УФ излучение, фенол, фотокаталитический процесс, раствор и т.д.

Keywords: UV radiation, phenol, photo catalytic process, solution, etc.

Введение:

Фенол и его производные являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий нефтеперерабатывающей,

сланцеперерабатывающей, лесохимической,

коксохимической, анилинокрасочной

промышленности, в результате лесосплава, а также со стоками гидролизной промышленности. Образуются загрязненные воды с фенольными производными, которые очень опасны для

окружающей среды. ^02 представляет собой экологически чистый оптический

полупроводниковый материал. Он имеет широкую прикладную ценность во многих областях благодаря отличным структурным, оптическим и химическим свойствам. Фото каталитический процесс нано-Ti02 преобразует световую энергию в электрическую или химическую энергию в мягких условиях.

До настоящего времени фотолюминесцентный диоксид титана (ТЮ2) являлся наиболее

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.